随着“十三五”铁路发展规划完成，“十四五”铁路安全发展规划的稳步推进，铁路体量增加迅猛，维护的工作量提升明显，并且目前工、电部整合工作正稳步进行，现场维护人员大量减少，这就大大增加了现场铁路设施的维护工作量，一种更贴近铁路一线现场维护抢修工作的信息化设备需求越发强烈。

现场维护人员在现场维护时仅靠经验和仪器的检测对设备进行维护，现场出现故障时，无法及时查询相关图纸进行技术分析，并且对于同一种设备其涉及的图纸及维护参数较多，同一时间不能准确的查找其所有的图纸及相关技术参数，进而降低维护时间，因此为适应当今大数据、智慧铁路及智能维护的需求，需建立一套以段为中心、车间及工区为维修节点的电务应急维护及查询系统就迫在眉睫。

    建立一套适合于铁路电务日常工作的应急维护及查询系统需考虑铁路电务的工作场地及基本工作场景。

    电务人员的主要工作场地为铁路沿线各站机械室。机械室的位置常与各站点生产房屋同设，但在沿线条件不佳的情况下，各站点机械室可能处于深山、戈壁等环境恶劣的地方，诸如中继站更是出于人迹罕至的地方。

    铁路电务工作类型大致分为日常维护与紧急抢修两类。日常维护是在天窗点进行施工，常规检查有：检修信号机及设备巡检，更换故障灯泡，测试，检查，清扫，试验检查点灯单元，测量电压；转辙机外观检查、滑床板涂油、缺口检查，降雪天气及时清扫道岔积雪等。出现故障时，则进入了紧急抢修工作，紧急抢修主要为电务人员携带检查维修工具，直达出现故障的站点及可能出现故障区域内，进行排查抢修。

介于以上分析，电务应急维护及查询系统需要有分析系统与可操作的外设，本项目提出“智慧的大脑”与“智能的巡检”相结合的方式，构成本系统。

“智慧的大脑”-电务应急维护及查询系统数据处理及查询终端：  

本系统主要涵盖五个功能模块：车站与区间信息，应急处置，测试与培训，图纸及文件导航，系统管理五部分，此五部分如下：

·车站与区间功能模块：该功能模块内容涵盖了车站信号业务相关信息资源，设备信息依托于站场图进行展示，更加直观，改变过去传统的表格，纸质台账等形式，同时可以匹配该设备的相关电路图纸，维护手册，技术标准等；

·应急处置功能模块：基于车站与区间功能模块中电务信号各类型资源的信息化管理，当故障发生时可快速查询相关设备信息，在此基础上，加入了应急资源，故障案例数据，结合故障流程图，可协助现场进行各类信号故障的应急处置；

·测试与培训模块：汇总主要铁路信号设备的动作原理、电路原理、日常维护维护标准、及常见故障和电路的等培训内容。通过3D形式直观展示设备内部构造，以动图的方式标识设备在不同状态下的电流流向；

·图纸及文件导航模块：该模块将站内所属的全部图纸，文件资源进行统一汇总，实现全局的模糊查询及维护管理；

·系统设置模块：为方便系统的日常维护，特别是对数据库的状态检查，基础配置，设立了该功能模块，同时可完成用户的增删改操作查及权限配置。

这五部分功能能够深入铁路电务日常维护、紧急抢修的需求，并且增加了培训的相关内容。

“智能的巡查”-自动巡检机器人：

根据室内设备机房多种设备远程监测需求及人员维护要求进行归纳、分析及总结的一套维护及监测方案，根据方案设计的满足供给侧要求的远程巡检系统。

该系统采用高清摄像仪和红外热像仪技术进行机房智能监控，利用多传感器融合技术、电磁兼容技术、导航机行为规划技术、机器人视觉技术、安防技术及稳定的无线传输技术的进行机房内巡检、设备监测。该设备自动化程度高、定位精确、图像传输速率高，有效的实现设备在线监测及远程维护需求。

自动巡检机器人能够同时实现自动巡检与手动操作两种功能：

·自动巡检：按照既定的路线与工作计划表，进行巡检，并通过无线模块回传巡检结果至电务应急维护及查询系统数据处理及查询终端，进行分析与比对，对比对结果进行判断，判断结果，并根据结果，发出I、II、III级警报（红，黄，蓝），方便铁路电务人员识别与处理；

·手动操作：在电务室内设备出现故障时，铁路电务人员可手动操作机器人远程检查报警与故障处，在人员未到达现场前，可预先得到故障信息，带齐处理工具，节约故障处理时间。

电务应急维护及查询系统数据处理及查询终端与自动巡检机器人，通过设置的服务器与独立无线交互模块进行数据交互，数据交互快速、可靠、安全。

至今为止，项目产生效益如下。

1）经济效益

2018年新增利润99.4万，新增税收12.9万，2019年相继在格库铁路、大保当站等新增直接产值。2020年在阳安二线、宝麟铁路、阳涉铁路等国铁、地方铁路全面铺开，新增利润超过300万元。2021年在咸铜线等国铁进行应用，新增利润超过400万元。2022年，已获得将淖铁路、青藏线格拉段等合同，新增合同超过600万元。

2）社会效益

通过对此项目的专项研究，一方面可以通过大数据、物联网的先进技术达到故障预先定位、预先排除的效果；另一方面可以有效减少维护人员的数量，减少故障发生率，经济前景巨大。通过本次科研取得的研究成果可以有效地提高转辙机设备的维护效率、减少维护成本、降低维护风险。